冶金工程专业生产实习教学改革

李俊国，刘晓，石焱，艾立群，刘然，胡长庆，孙立根

(河北联合大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063009)

生产实习是冶金工程专业学生进入专业课学习之前最重要的实践性教学环节之一。根据河北联合大学冶金工程专业教学大纲，冶金工程专业生产实习安排在第六学期，通过近六周的生产实习，要求学生基本掌握烧结、炼铁、炼钢、精炼、连铸等钢铁生产的工艺流程及设备，了解各工艺的特点、熟悉各工艺的主要设备及其工作原理、性能和主要参数，在此基础上，了解并掌握实习企业所采用的新技术、新工艺和新设备，为钢铁冶金专业课程的学习奠定坚实的实践基础。

近年来，随着各大钢铁企业对接收本科生入厂实习政策的变化，现场实习环节面临很大困难。既使勉强安排学生进入现场，由于入厂时间和现场容量的制约，想要深入生产各个环节，达到准确把握冶金生产设备结构及特点等实践效果也难以保障。因此，安排好学生的生产实习等实践环节，提高学生的现场认知能力和生产实践能力，对学生实践工程能力的培养以及卓越工程师计划的实施具有重要的探索意义。

针对生产实习教学过程，在立体化教材建设、融入网络炼钢、教育入场分布实施等方面进行了大胆改革与尝试。在构建立体化建材的同时，针对2009级冶金工程专业生产实习，我们重点把“国际网络炼钢大赛”采用的网络炼钢平台应用与冶金工程专业的生产实习过程之中，本文将这方面的实践与效果进行了总结。通过网络炼钢的融入，使学生将生产实习过程的现场感受与实际模拟操作相结合，将现实环境与虚拟世界相结合、将理论知识与实际操作相结合，不仅可以直接检验学生的生产实习效果，而且能够直接强化学生工程实践能力的培养、提高学生对专业知识的认知水平，为专业课程的学习奠定良好的实践基础。

一、应用网络炼钢平台的可行性

针对冶金工程的专业特点，相关院校都在参与教师科研、观看现场录像、参加科技创新大赛、参加网络炼钢大赛等方面进行了相应的尝试，其中，参加网络炼钢大赛是各高校竞相重视的实践性环节之一，并取得了一定的效果。“国际网络炼钢大赛”是世界钢铁协会发起、钢铁大学网站承办的世界性网络模拟钢铁生产竞赛［1］，参赛者借助网络炼钢平台，在模拟钢铁生产过程的界面上扮演冶金专家，对相关设备进行模拟操作，生产出经济效益好的钢铁产品。通过网络模拟炼钢的参与，不仅可以有效巩固相关的理论基础，也可以有效补充实践环节的不足。大赛自2005年开始举办以来，以其特有的知识性、实用性吸引了来自全球二十多个国家的数千人参赛，国内参赛队伍不仅包括北京科技大学、武汉科技大学等在校学生，还有宝钢、鞍钢、武钢等大型钢铁企业的在职员工，其社会影响力巨大，对学生实践能力的提高也有目共睹。

我校目前尚未真正参与国际网络炼钢大赛，为了积累经验并探索网络模拟炼钢过程的实践效果，2011年12月举办了以“网络模拟钢铁、竞赛冶炼人生”为主体的河北联合大学首届“网络模拟炼钢”大赛，参加比赛人数达到了300 多人，学生的积极性和重视程度可见一斑。网络炼钢大赛的成功举办不仅为冶金工程专业学生提供了展示自我、锻炼自我、实现自我价值的机会，而且为学生提供了认识专业、学习专业、充实自身实践能力的机会。从比赛的结果看，几乎所有学生都对网络炼钢平台产生了浓厚兴趣，都希望能够通过网络炼钢实践得到进一步锻炼的机会。与此同时，通过网络炼钢比赛的实施，也锻炼了一批年轻的教师队伍，为网络炼钢平台融入生产实习奠定了人才基础。

二、融入网络炼钢实践，改革生产实习教学过程

根据教学大纲，我校冶金工程专业的生产实习一般安排在第六学期进行，时间为六周。近年来，冶金工程专业学生人数不断增加、实习压力过大;而另一方面，企业基于安全、保密、管理等各方面的考虑，接待实习政策发生转变，给实习深入现场、亲自动手操作等传统实习方式的实施带来了困难。为确保专业实习效果，在持续扩大实习基地数量的基础上，实习教学也由全程入厂转变为分步实施模式。一是采用校内观看生产录像、专业教师负责指导。使学生入厂前充分了解钢铁生产工艺与操作，带着问题入厂，有目的、有针对性地与工人师傅交流，大大提高了实习效率;二是集中时间高强度深入现场实习，由企业工程技术人员和带队教师共同讲解，学生接受工程实践知识的能力得到了一定程度的提升。

通过近几年生产实习教学改革的不断深入，尽管在学生工程实践能力培养方面取得了一定的进展，但在生产实习过程中，还存在着校内观看生产录像时间较长、学生感到枯燥无味、学习的主动性和积极性不高等问题。针对这些现象，从2011年举办网络炼钢大赛开始，我们就开始谋划将网络炼钢融入生产实习教学方法的改革措施。从2012年新学期开始，针对09 级冶金工程专业学生马上进入生产实习的现状，分析学生参与时间、参与精力和参与热情，协商解决学生上网工具等问题，开始构建网络模拟炼钢融入生产实习的全新运行体系，重点确定了09 级生产实习运行时间表、生产实习成绩评定标准与全新运行模式下的生产实习效果评价体系。

1)在校内学习阶段，对学生进行网络模拟炼钢培训。由于网络炼钢要求理论和实践并重，我们聘请了首都钢铁集团公司迁安钢铁分公司参加过“世界网络炼钢”比赛的工人师傅，给参加生产实习的学生进行针对性培训，结合自己参加比赛的经验并结合网上“网络炼钢”在线平台，对炼铁、炼钢、精炼和连铸四个模块进行详细的介绍和模拟操作，深入浅出，并对学生提出的问题一一解答。通过培训，学生对各模块细节有了一定的认识，并学会了实际操作过程。

2)现场实习阶段，利用业余时间进行网络炼钢的模拟训练，并进行自我评价。现场实习过程中，我们坚持每天每组每岗都有实习指导教师全程指导。指导教师在负责指导学生参观、答疑之外，协助学生与生产技术人员沟通，对生产实习中的问题让技术人员给详细解答，对“网络炼钢”中遇到的与实践结合紧密的技术问题和操作问题，也一并请教有经验的现场技术人员。在实习间隙，我们分批次组织学生进行讨论，针对各组实践内容，对相应“网络炼钢”模块进行讨论，解决模块运用中的一些问题，有争议的问题重点讨论，并于第二天实习过程中与现场技术人员充分交流。通过讨论，不仅可以培养学生的团队协作精神、检验学生们掌握实习内容的程度，澄清实习过程中的一些模糊认识，而且对“网络炼钢”中的一些问题也得到了解决，达到了强化、提高和巩固实习效果的目的。

3)网络模拟炼钢训练成绩的提交。实习结束后，每位学生上交“网络炼钢”各模块成绩，我们采取和世界“网络炼钢”比赛评定相一致的方法，即根据各个模块模拟操作完成后的成本核算为衡量标准，成本最低者成绩最高，学生只需提交打印版的模拟结果，并由指导教师核实模拟结果中出钢温度、终钢成分、终钢渣成分和吨钢成本值等参数后，签字提交。

三、生产实习考核体系

针对生产实习的特点，以往学生成绩的评定主要由平时成绩、实习报告成绩和笔试测验成绩组成，分别占总成绩的30%、40%和30%。平时成绩由带队教师给定，由于生产实习分批分组进行，指导教师可根据出勤情况、现场与工人师傅的交流情况和分组讨论情况，比较准确地把握每个学生的学习态度和学习效果，从而确定其平时成绩。生产实习结束后，每位学生在生产实习大纲要求的基础上，根据现场实际，对实习企业的生产设备、操作工艺和生产流程进行描述，撰写生产实习报告。根据生产报告内容与现场实际情况、工艺参数的结合度，根据文字叙述、图表应用的准确性、体会与心得等情况，生产实习指导教师进行综合评定，给出实习报告成绩。笔试测验一般安排在生产实习结束后进行，重点考察学生对现场的掌握程度。

在融入网络炼钢训练后，网络炼钢成绩则取代了笔试测验成绩，权重仍然保持30%。核算网络炼钢成绩过程中(以100 分为基础)，首先核实学生各模块模拟结果中钢渣成分等参数，一项不达标扣除10 分;然后分模块按照成本核算值进行排列，排名第一为满分、排名末位为60 分，中间学生成绩按插值法计算;最后将学生四各模块模拟成绩取平均值后，扣除参数不达标分数，即为该生网络炼钢成绩，乘以权重30%计入生产实习总成绩。

四、生产实习效果评价

为了合理构建网络模拟炼钢与生产实习相融合的运行体系，我们通过专家调查法，对学生自身实践性效果进行了总体评价。生产实习结束后，我们对09 级冶金工程专业4 个班150 学生进行了问卷调查。问卷从学生的学习兴趣培养、生产实践的效果、工艺理论的认识、学生能力培养、对学习专业课程帮助等角度进行调查。

(一)学习兴趣

调查结果显示，98%的学生认为“网络炼钢”融入到生产实习中激发了他们对生产实习环节的兴趣，“网络炼钢”形式使生产实习变得更加形象，它以娱乐的形式引导学生进行工艺设备、流程和理论的学习，为学生创造更为新颖有趣的实践氛围，以提高他们的生产实践能力和学习专业知识的欲望。

(二)实习效果

调查中有99%的学生认为生产实习与“网络炼钢”相融合的实习总体效果良好。通过“网络炼钢”的模拟学习，学生能够在“网络炼钢”的过程中发现问题，并在现场实习中逐一去解决，从而对生产现场有了更深入的了解;反过来学生在实习中看到的现象和操作问题，在“网络炼钢”中能够得到很好的解释，并能更加自如地进行操作演练。虚拟和真实相结合的生产实习得到了良好的实习效果，使学生充分利用六周实习时间对冶金生产有全面深入的认识。

(三)工艺理论学习

“网络炼钢”融入生产实习，加强了学生对工艺理论的认识。95%的学生认为“网络炼钢”对冶金生产的各个工艺流程有了更加深入的了解，93%的学生认为“网络炼钢”加强了他们对冶金生产设备的认识，94%的学生认为“网络炼钢”加深了他们对生产实习理论知识的掌握。“网络炼钢”通过网络模拟的形式对冶金的相关原理和理论知识进行应用，促进了专业知识的更深层次的理解;同时对冶金生产的工艺流程和生产设备有了全面和完整的认识，弥补了现场实习不足。

(四)能力培养

09 钢中有97%学生认为“网络炼钢”与生产实习相结合对于培养学生的实践能力、自主学习能力、分析和解决问题能力等具有很大帮助。“网络炼钢”环节通过专业教师的指导由学生利用所学的专业知识，通过自主学习和思考进行反复的模拟冶炼操作以达到最优的冶炼效果，降低生产成本。学生在实际操作中除了要灵活应用理论知识，还需要进行独立的学习和思考，对于各种操作问题进行分析和总结，在不断的模拟实践中进步。

(五)专业课程学习

生产实习的目的是为了学生能够更好的学习后续的专业课程，将生产实践与专业知识相结合，提高专业素养。调查问卷统计数据显示，100%的学生认为“网络炼钢”融入到生产实习有助于今后的专业课程学习，通过对生产工艺设备、流程的更深入学习和理论知识的灵活掌握，将有助于炼铁、炼钢工艺课程的理解和学习。

五、前景与展望

实践证明，“网络炼钢”与生产实习相结合的生产实习模式解决了当前冶金工程专业生产实习的困难，在原有单纯的现场实习辅以多媒体录像的生产实习形式中融入“网络炼钢”，使学生对冶金生产工艺及设备有了更深入细致的了解，将现场的生产操作应用于网络学习中，提高了生产实习效果，扎实了学生的理论基础，提高了学生的实践能力和学习兴趣，是适用于冶金工程专业本科生的生产实习模式。

“网络炼钢”融入到生产实习的模式将有助于学生今后的专业课学习，提升学生的专业自主学习能力，加快和加深专业知识的学习和理解，强化学生的工程实践能力，培养学生分析和解决问题的能力、创新思维能力。经过生产实习模式进一步的改革和实践，我们将培养出具有更坚实工程教育背景、扎实专业知识和较强应用能力的适合冶金工业发展的优秀应用型工程技术人才。

［1］http://www．steeluniversity．org/content/html/eng/default．asp?catid=1＆pageid=1016899460